[实用新型]一种用于球形压缩机的转盘旋转同步机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种运动同步机构，特别是一种用于球形压缩机转盘旋转的同步运动机构。

背景技术

球形压缩机技术是一项全新的技术发明，其技术核心是一种空间的可变容积机构，2003年申请的专利号是ZL03114505.1、专利名称是《一种用于压缩机的变容式机构》的中国专利所公开的技术方案为该技术的基本结构，可以实现单级压缩；专利号是ZL200610104569.8、专利名称是《能实现多级压缩的球形压缩机》的中国专利对该技术又做了重大发展和突破，可以实现多级压缩；专利号为ZL201010264211.8、专利名称为《一种用于球形压缩机的铰链密封隙自动补偿机构》的中国专利是对球形压缩机基本结构的一次重大改进和优化，解决了加工工艺问题，特别是对微型结构的压缩机更为重要。

这种球形压缩机的优点是：无进/排气阀、运动件少、振动小、机械效率高、密封可靠等。但其缺点是：由于活塞的旋转是通过偏心主轴提供动力，当主轴旋转到转盘轴线与活塞轴线重合时，主轴作用在转盘上的合力与活塞的轴线垂直相交，使转盘绕活塞轴线旋转的扭矩为零，无法使活塞旋转，这是机构的运动死点。受力分析为：主轴在电机的驱动下旋转，主轴作用于转盘一个驱动力，这个驱动力有一分力使活塞绕其轴线旋转，带动位于主轴的偏心斜孔中的转盘销轴旋转，当旋转到转盘的轴线与活塞的轴线接近重合位置附近，这个使活塞旋转的分力产生的扭矩越来越小直至为零，所以在活塞轴线和转盘轴线接近重合前后，活塞不能获得足够的扭矩绕其轴线转动，从而在该位置附近出现转动卡滞现象，产生机构的运动死点；当运动死点为起始状态或者在该状态停止转动，则下次无法启动。专利号是ZL200610104569.8、专利名称是《能实现多级压缩的球形压缩机》的中国专利也曾在主轴与缸体相接触的转动面上分别设置永磁材料，在相接触的面上设置极性相同的磁性材料，转动到此位置时靠近时相同极性的磁极相互排斥，利用极性相同的排斥力将主轴推开一定角度，防止活塞轴线与转盘轴线重合时停车。此方法虽然防止在此处停机，但是没有从跟上解决转盘转动的受力问题。对于结构尺寸较大的机构和润滑良好、摩擦力较小的结构，旋转到此位置时，转盘依靠惯性克服摩擦力可以通过此位置，但对于结构尺寸较小、润滑条件较差的结构，由于惯性较小、摩擦力较大，转动到此位置时容易卡滞而停转。

发明内容

本实用新型的目的就是在中国专利ZL201010264211.8的基础上，根据主轴和转盘动力传递关系，解决活塞轴线和转盘轴线重合时或者接近重合时，主轴无法提供活塞旋转的动力问题，从而彻底解决当摩擦力大、压缩机结构尺寸小惯性小时容易卡滞的问题，使压缩机转动更加平稳、顺滑和可靠。

本实用新型的技术方案是，一种用于球形压缩机的转盘旋转同步机构，其特征是：在转盘球面与缸体球形内球面动配合滑动结合面上设置有弹性钢球和凹形滑道构成的转盘旋转同步机构；所述弹性钢球是由钢球和弹簧构成，在转盘与缸体动配合的缸体内球面或者转盘球面上设置一沉孔，钢球压住弹簧后置于沉孔中；在与钢球沉孔位置相对应的滑动配合的另一个球形面上设置凹形滑道，该凹形滑道分布在转盘转动过程中钢球在所贴合的球形面上的滑动轨迹上，凹形滑道的截面形状与钢球相适应；

所述凹形滑道可以是钢球在相对应的球面上滑动的全轨迹，此时可以省去弹簧；

所述凹形滑道也可以是钢球在相对应的球面上滑动的部分轨迹，在凹形滑道的首末段设置圆弧过渡，并且当活塞轴线与转盘轴线重合时，钢球位于凹形滑道中部；

所述弹性钢球在转盘球面，相对应的凹形滑道对称分布在缸体内球面；

所述弹性钢球也可以在在缸体内球面上，则相对应的凹形滑道对称分布在转盘球面上；

所述弹性钢球可以为多组，相应的设置多段凹形滑道。

本实用新型的优点是在转盘球面和相配合的缸体内球面之间设置转盘旋转同步机构，使转盘在转动到转盘轴线与活塞轴线重合位置时，转盘从主轴获得的扭矩为零的瞬间，同步机构产生的扭矩仍可以使转盘继续保持运动，从而使转盘不易卡滞，从根本上解决了球形压缩机机构运动的死点问题。

附图说明

图1：本实用新型实施例球形压缩机结构示意图；

图2：机壳剖面图；

图3：图2中A-A剖面图；

图4：转盘主视图；

图5：图4所示转盘左视图

图6：图4所示转盘俯视图；

图7：活塞与镶块组合体主视图；

图8：图7所示的活塞与镶块组合体左视图；

图9：缸体结构示意图；

图10：缸体结构俯视图；

图11：镶块主视图；